[发明专利]一种采集器、采集器的制造方法及距离测量系统

权利要求书

1.一种采集器，其特征在于，包括：接收光学元件、扩束光学元件和像素单元；

所述接收光学元件，用于接收由目标反射回的第一斑点光束；所述第一斑点光束与所述像素单元的一个像素相匹配；

所述扩束光学元件，用于接收所述第一斑点光束并形成光束均匀扩散且光斑直径更大的第二斑点光束；

所述像素单元，包括由多个像素组成的二维像素阵列，用于接收所述第二斑点光束，所述第二斑点光束与多个像素相匹配。

2.如权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述像素是合像素，所述二维像素阵列包括多个所述合像素；

或，所述像素是超像素，所述二维像素阵列包括多个所述超像素；

每个所述合像素或所述超像素用于接收所述第二斑点光束中的部分光信号。

3.如权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述像素单元还包括微透镜阵列，微透镜阵列中的每个微透镜与所述像素相匹配，用于汇聚所述第二斑点光束中的部分光信号至对应的所述像素上。

4.如权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述接收光学元件包括具有第一焦距的第一透镜，所述扩束光学元件包括具有第二焦距的第二透镜，其中，所述第二焦距大于所述第一焦距。

5.如权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述扩束光学元件是扩束镜，用于形成强度均匀分布且光斑直径更大的所述第二斑点光束。

6.如权利要求1所述的采集器，其特征在于，所述二维像素阵列与读出电路连接，所述读出电路用于绘制反映发射器中光源所发射脉冲波形的直方图，包括TDC电路阵列和直方图电路。

7.如权利要求1-6任一所述的采集器，其特征在于，还包括过滤单元，所述过滤单元设置在所述接收光学元件和所述扩束光学元件之间，用于用于滤除背景光或杂散光。

8.一种采集器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供接收光学元件，所述接收光学元件用于接收由目标反射回的第一斑点光束；所述第一斑点光束与像素单元的一个像素相匹配；

提供扩束光学元件，所述扩束光学元件用于接收所述第一斑点光束并形成光束均匀扩散且光斑直径更大的第二斑点光束；

提供像素单元，所述像素单元包括由多个像素组成的二维像素阵列，用于接收所述第二斑点光束，所述第二斑点光束与多个像素相匹配。

9.一种距离测量系统，其特征在于，

发射器，用于向目标区域发射脉冲光束；

包括如权利要求1-7任一项所述的采集器，用于接收经所述目标区域反射回的所述脉冲光束中的光子形成的光子信号；

控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，包括TDC电路阵列和直方图电路；

所述TDC电路阵列包括多个TDC电路，每个所述TDC电路与每个所述连接用于接收和计算所述光子信号的时间间隔，并将所述时间间隔转化为时间码；

所述直方图电路根据所述TDC电路阵列输出的所述时间码进行计数以绘制出直方图；

根据所述直方图计算所述第一斑点光束从发射到接收的飞行时间。

10.如权利要求9所述的距离测量系统，其特征在于，所述发射器与所述采集器共轴设置时，所述像素是合像素；

所述发射器与所述采集器离轴设置时，所述所述像素是超像素。